2.4 Informatica1 Uni Fe L.P

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2.4 Informatica1 Uni Fe L.P

  1. 1. Informatica 1 Hardware e Software ing. Luigi Puzone Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 1 Leggi di Moore e di Joy… •Legge di Moore: Il numero di transistor che riusciamo a integrare su un circuito cresce in modo tale da raddoppiare ogni 18 mesi Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 2 1
  2. 2. …Leggi di Moore e di Joy • In generale la crescita del jnumerio di transistor integrabili questo comporta un incremento della velocità ed efficienza dei processori e delle macchine. • legge di Joy: numero di istruzioni eseguibili su un elaboratore cresce secondo la seguente formula: MIPS=2(anno-1984) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 3 Computer - Hardware - Software Processore Grandezze Memoria RAM Hard disk CD-ROM, DVD-ROM Scheda video Floppy disk Modem Porte Mouse Tastiera Monitor Sistema operativo Scheda Audio Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 4 2
  3. 3. Cabinet Desktop Minitower Tower Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 5 Computer… Unità di sistema Un sistema elettronico programmabile, capace di eseguire un insieme di istruzioni registrate in precedenza (programma), per la soluzione di problemi mediante l’elaborazione automatica di informazioni. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 6 3
  4. 4. Unità di sistema La componente base del PC è l’unità di sistema: si tratta di un unico blocco che contiene più elementi: il microprocessore, la memoria centrale, le unità disco, la scheda madre nonché i connettori (porte) per collegare l’unità di sistema ad altri dispositivi esterni, come unità di Input/Output Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 7 …Computer (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 8 4
  5. 5. Dispositivi di input/output… Senza di essi la CPU non potrebbe comunicare con l’esterno – Dati e programmi possono così essere inseriti in memoria attraverso i dispositivi di input – I risultati possono fluire dalla memoria verso i dispositivi di output Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 9 …Dispositivi di input/output Si dicono dispositivi o unità di Input quei dispositivi che rendono possibile l’inserimento di dati dall’esterno nel computer i dati che saranno elaborati dalla CPU. Tastiera, Mouse, Touchpad, Trackball, Joystick, Microfono, Scanner, Videocamera digitale, Macchina fotografica digitale, Tavoletta grafica, Penna ottica (per i codici a barre), Modem… Per dispositivo di output si intende uno strumento che comunica all'esterno il risultato della elaborazione dei dati da parte della CPU. Monitor, Stampante, Altoparlanti, Modem… Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 10 5
  6. 6. Dispositivi di input/output (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 11 Porte di collegamento (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 12 6
  7. 7. Scheda madre… La scheda madre (o piastra madre o mother board) è il componente di base dell’unità centrale. Tutti i componenti del computer (la CPU, la RAM, la ROM e le interfacce) sono alloggiati sulla scheda madre o sono ad essa collegati. Caratteristiche: Chipset Numero di slot Velocità del bus Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 13 …Scheda madre La Scheda Madre ha degli slot di espansione ossia degli alloggiamenti per l’installazione di ulteriori schede Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 14 7
  8. 8. Bus di comunicazione Bus di sistema e Bus Locali… Bus di Sistema: Gruppo di collegamenti che connettono la CPU agli altri dispositivi del computer (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 15 Bus di comunicazione Bus di sistema e Bus Locali… Bus Locale: Alcune periferiche (es. Scheda Video) tolte dal bus di sistema per evitarne il sovraccarico Es: ISA (Industry Standard Architecture), MicroChannel, EISA (Extended Industry Standard Architecture), PCI (Peripheral Component Interconnect), AGP (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) (Accelerated Graphics Port) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 16 8
  9. 9. Processore… (CPU- Central Processing Unit) L’unità di elaborazione centrale detta CPU (Central Processing Unit) è il “cervello” dell’elaboratore elettronico. È il dispositivo hardware che effettua tutte le operazioni logiche e aritmetiche necessarie all’elaborazione al trattamento e al trasferimento dei dati. La CPU esegue le istruzioni di un programma mediante lo svolgimento di operazioni elementari sui dati a velocità elevatissima. La velocità di un processore si misura in Hertz. Processori più diffusi: Pentium, Celeron della Intel Sempron, Athlon della AMD Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 17 …Processore… (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 18 9
  10. 10. …Processore… Componenti… Unità di controllo (CU Control Unit) – controlla e coordina l’attività della CPU – controlla il trasferimento delle istruzioni dalla memoria centrale ai registri della CPU – Interpreta le istruzioni – attiva i segnali per gli organi preposti all’esecuzione – coordina lo svolgimento delle operazioni; Unità aritmetico-logica (ALU Arithmetic-Logic Unit) – esegue le operazioni aritmetiche e logiche Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 19 …Processore… …Componenti Clock – un generatore di impulsi sincronizzare le operazioni nell’elaboratore; Memoria Cache – la CPU elabora solo poche istruzioni per volta e quindi, per aumentarne le prestazioni, viene fornita di un piccola quantità di memoria che ricorda gli ultimi calcoli fatti per poterli ripetere, se necessario, senza sprechi di tempo. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 20 10
  11. 11. …Processore… La CPU scambia informazioni con la memoria di sistema (memoria centrale), tramite appositi circuiti (BUS) in cui i dati sono trasmessi sotto forma di segnali elettrici per cui attraverso due segnali “1” (passaggio di corrente) e “0” (mancato passaggio) è possibile rappresentare i valori numerici e tutti i caratteri alfanumerici, con opportuni sistemi di codifica (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 21 Memorie Caratteristiche • Tempo di conservazione delle informazioni – Volatili – Permanenti • Composizione fisica – Elettronica – Magnetica – Ottica • Accesso alle informazioni – Sequenziale – Casuale • Tipo di registrazione – Riscrivibili – A sola lettura Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 22 11
  12. 12. Memorie Gerarchie Distanza da CPU Costo Capacità CPU Cache L1 Cache L2 RAM Memorie di Massa Distanza dalla CPU Costo della memoria Capacità di memoria… Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 23 Memorie Memoria Centrale e Memoria di Massa La CPU controlla il flusso dei dati e svolge i calcoli. I dati possono provenire dall’esterno, tramite i dispositivi di input, ed essere comunicati all’esterno, mediante i dispositivi di output ma non possono essere inviati direttamente alla CPU. Il calcolatore è dotato di supporti di memoriz- zazione che consentono la conservazione dei dati, sia durante il processo di elaborazione (memoria centrale RAM) che nel tempo (memorie di massa, dischi). Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 24 12
  13. 13. Memoria Centrale Memoria RAM… Il microprocessore dell’elaboratore non riceve i dati da elaborare direttamente dalla tastiera, né tantomeno invia direttamente l’elaborazione di tali dati sullo schermo o sulla stampante. Esiste una zona di immagazzinamento temporaneo, la memoria RAM, che serve come luogo di passaggio obbligatorio per accedere al microprocessore. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 25 Memoria Centrale …Memoria RAM… La MEMORIA RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) è un dispositivo in grado di immagazzinare temporaneamen- te dati espressi in forma binaria (0,1). È composta da un insieme di circuiti detti registri che possono essere immaginati come piccole celle destinate a contenere i bit (binary digit, cifra binaria). Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 26 13
  14. 14. Memoria Centrale Grandezze (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 27 Memoria Centrale …Memoria RAM: tipi di memoria RAM… DRAM (Dynamic Ram): le celle mantengono i dati per breve tempo e sono aggiornate centinaia di volte al secondo. Tipi – FPM-Ram (Fast Page Mode) – EDO-RAM (Extended Data Output) – SDRAM (Syncronous Ram) – DDR DRAM (Double Data Rate) – RDRAM (Rambus DRAM) SRAM (Static Ram): le celle mantengono i dati per lungo tempo e sono aggiornate a richiesta. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 28 14
  15. 15. Memoria Centrale …Memoria RAM: tipi di memoria RAM… SIMM (Single In-Line Memory Module) DIMM (Dual In-Line Memory Module) SODIMM (DIMM nei portatili memoria) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 29 Memoria Centrale …Memoria RAM e Memoria ROM… La ROM (READ ONLY MEMORY), invece, può essere solo letta e non modificata, e contiene routine fondamentali per il funzionamento dei componenti hardware del PC. Le istruzioni contenute nella ROM dei PC formano il BIOS - Basic Input/Output System che governa ogni operazione di scambio tra l’unità centrale e le periferiche. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 30 15
  16. 16. Memoria Centrale …Memoria RAM e Memoria ROM… La memoria RAM: viene utilizzata per eseguire i programmi applicativi, poiché l'utente quot;scrivequot; (cioè carica) il programma che desidera utilizzare in memoria tutte le volte che si rende necessario. La memoria ROM: è utilizzata per memorizzare le routine di base a livello di hardware, per esempio il programma di inizializzazione che fa partire il computer e gestisce il controllo della memoria e dei dispositivi presenti: quando si accende un computer, questo programma è il primo che si avvia e cerca subito un sistema operativo nel disco fisso, cedendogli il controllo appena lo trova (BIOS [Basic-Input-Output System] – POST [Power-On-Self-Test]). Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 31 Memoria Centrale …Memoria RAM e Memoria ROM… (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 32 16
  17. 17. Memoria Centrale CACHE MEMORY… La RAM opera a velocità inferiori rispetto alla CPU e al suo ciclo macchina e ne rallenterebbe le operazioni. La CACHE MEMORY è una memoria ad alta velocità in cui il sistema conserva durante le elaborazioni le informazioni che verranno utilizzate con maggiore probabilità. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 33 Memoria Centrale …CACHE MEMORY La Cache memory di livello 1 – detta anche interna, primaria o L1 – fa parte fisicamente del processore – circa 256 KByte. La Cache memory di livello 2 – detta anche esterna, secondaria o L2 – non fa parte del processore – chip installati immediatamente a ridosso del processore – circa 2MByte. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 34 17
  18. 18. Memoria Centrale BUFFER BUFFER, alcuni programmi utilizzano una parte della memoria RAM dell’elaboratore come “memoria di transito” in modo tale da velocizzare le operazioni del processore. (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 35 Memoria Centrale MEMORIA VIRTUALE La memoria RAM è più costosa delle memorie di massa. Per Memoria Virtuale di intende la memorizzazione dei dati e delle istruzioni che sono in memoria RAM ma non sono al momento utilizzati. (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 36 18
  19. 19. Memoria RAM La memoria RAM (Random Access Memory - Memoria ad accesso casuale) è costituita da circuiti (chip) collocati sulla scheda madre e consente al processore di lavorare. È detta anche memoria di lavoro o temporanea: spento il computer i dati che essa contiene vengono cancellati. Quanto maggiore è la RAM, tanto più velocemente può lavorare il computer. Caratteristiche: Capacità: misurata in byte. Velocità di accesso: misurata in nanosecondi. Tecnologia: SIMM, DIMM, SDRAM Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 37 Interazione CPU - Memoria …il ciclo della macchina… 4 Fasi Caricamento Decodifica Esecuzione Memorizzazione (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 38 19
  20. 20. Memorie Gerarchie Distanza da CPU Costo Capacità CPU Cache L1 Cache L2 RAM Memorie di Massa Distanza dalla CPU Costo della memoria Capacità di memoria… Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 39 Memorie di massa (dischi) Differenze fra floppy e disco fisso: Il floppy disk è removibile si può introdurre ed estrarre dall'unità centrale secondo l'uso, ha generalmente una capacità massima di 3 Megabyte, hanno tempi di accesso di circa 85ms il disco fisso, invece, è, normalmente, inamovibile dal suo alloggiamento nell'unità centrale del PC, ha una capacità di diversi Gigabyte, sono più veloci del floppy (accesso circa 10ms), il disco fisso è in movimento fin dal momento dell'accensione del computer e raggiunge velocità di rotazione dai 4200 ai 7200 giri minuto. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 40 20
  21. 21. Dischi magnetici, modalità di memorizzazione e densità http://a2.swlibero.org/a2139.htm#almlindex6332 (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 41 Dischi, Memorizzazione sequenziale, ad accesso casuale, tracce e settori… (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 42 21
  22. 22. Dischi, …Memorizzazione sequenziale, ad accesso casuale, tracce e settori (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 43 Memorie di massa: Hard disk Unità di archiviazione a supporto magnetico destinata alla registrazione permanente dei dati viene comandato attraverso un controller. Caratteristiche principali: Capacità di archiviazione: Esempio 160GB Velocità di accesso ai dati: Esempio 10ms Velocità di rotazione: 5400 RPM (Round Per Minutes = Giri al minuto) Tipo di collegamento: IDE, EIDE, ATA, SCSI … Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 44 22
  23. 23. Hard disk Caratteristiche costruttive (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 45 Hard disk Controller (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 46 23
  24. 24. Hard disk Caratteristiche costruttive (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 47 Hard disk Tecnologia Raid La tecnologia RAID (Redundant Array of Indipendent Disk) risponde alle seguenti esigenze: – Ridurre i costi di memorizzazione; • Dischi con maggiore capacità hanno costi maggiori; – Aumentare la possibilità di recupero dei dati in caso di guasti; • Mirroring dei dati (copia su altro disco), Data Striping (i dati vengono distribuiti su “n” dischi in modo ridondante. Se uno dei dischi si rompe posso ricostruire tutti i dati presenti nell’array con i dischi rimanenti – Ridurre i tempi di accesso; • L’accesso ai dati su più dischi riduce i tempi di accesso; Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 48 24
  25. 25. Unità a Floppy disk (dischetti) Unità di archiviazione a supporto magnetico rimovibile che può contenere 1.44 Mb di dati. Altri tipi di floppy o dispositivi magnetici rimovibili non standard: 720 KB, 2.88MB, 120MB LS (Laser servo), Iomega Zip (100MB,250MB), Iomega Jaz (1GB, 2GB) ……… Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 49 Floppy disk Caratteristiche costruttive (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 50 25
  26. 26. Dischi ottici, CD ROM e DVD ROM I CD-ROM sono dischi a lettura ottica. Vari tipi di dischi ottici: CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory); i CD-ROM scrivibili (CD-R); i CD-ROM riscrivibili (CD-RW); DVD ROM (Digital Versatile Disc) DVD scrivibili (DVD±R); DVD riscrivibili (DVD±RW); DVD-RAM. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 51 Dischi ottici, CD ROM e DVD ROM Ne CD o DVD ROM la scrittura avviene una sola volta, mentre sono possibili “infinite” letture; La scrittura può essere effettuata con un masterizzatore. Un CD-ROM può memorizzare 650 megabyte su un solo strato e una sola faccia. Un DVD ROM può memorizzare 4,7GB su un solo strato e una sola faccia e fino a 17GB su doppio strato doppia faccia. La traccia scorre a spirale ed è divisa in settori che hanno tutti le stesse dimensioni fisiche, a differenza di quanto accade nei normali dischi magnetici. In questo modo, grazie al fatto che la velocità con cui gira il disco varia in continuazione, accelerando nello spostamento verso il centro (si parla allora di velocità lineare costante [CLV Constant Linear Velocity]), la quantità di informazioni registrabili è decisamente maggiore,potendo sfruttare tutta la superficie. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 52 26
  27. 27. Dischi ottici, CD ROM e DVD ROM I CD-ROM scrivibili si basano sullo stesso principio; la testina di scrittura del laser segue un solco a spirale stretta, dotato di uno strato colorato in modo da assorbire la luce, inviata a sua volta con un impulso laser ad alta potenza e ad una specifica frequenza. Le modifiche apportate al colorante sono permanenti e questi dischi di norma sono scrivibili una sola volta I CD-ROM riscrivibili possono essere riscritti più volte. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 53 Dischi ottici, CD ROM e DVD ROM Densità di memorizzazione (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 54 27
  28. 28. Dischi ottici, CD ROM e DVD ROM modalità di lettura Tecnologie dell'informazione e della comunicazione - Stacey S. Sawyer, Brian K. Williams Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 55 CD ROM e DVD ROM scrivibili e riscrivibili I CD e i DVD sono realizzati con uno strato di policarbonato trasparente dietro al quale è presente un polimero e infine un sottile strato di materiale dorato o argentato. Polimero organico per gli scrivibili una sola volta Polimero inorganico (lega argento-indio..) per i riscrivibili Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 56 28
  29. 29. DVD±R, DVD±RW, DVD-RAM… Nasce negli anni ’90 il DVD forum, l'istituzione che si è incaricata di redigere le specifiche del supporto, era formato da Philips, Sony, Matsushita, Hitachi, Warner, Toshiba, JVC, Thomson e Pioneer. Il materiale utilizzato per i DVD+R e DVD-R è identico. Formalizzato nel corso del 1999, il formato DVD-R è lo standard ufficiale per i DVD Registrabili. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 57 …DVD±R, DVD±RW, DVD-RAM… Negli anni necessari alla forma- lizzazione dello standard DVD-R, sono stati commercializzati altri 2 formati per la registrazione in formato DVD: – DVD+R (e DVD+RW) dal consorzio Sony-Philips (supporta il formato Mount Rainer che permette di utilizzare il DVD+RW come un’unità a floppy; – DVD-RAM (che prevede la presenza di un contenitore in materiale plastico), supportato da Panasonic (Matsushita) e JVC Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 58 29
  30. 30. …DVD±R, DVD±RW, DVD-RAM DVD-5: 4.7 GB Lato unico e singolo strato DVD-9: 8.5 GB Lato unico e doppio strato DVD-10: 9.4 GB Due lati e singolo strato DVD-18: 17 GB Due lati e doppio strato Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 59 Memorie Ottiche Confronto… (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 60 30
  31. 31. Lettore di CD-ROM e DVD-ROM Caratteristiche: Velocità di lettura (es. 2X, 4X,… 48X) CD-ROM Compact Disc - Read Only Memory: unità di archiviazione a supporto ottico rimuovibile che può contenere fino a 700 Mb di dati. DVD-ROM Digital Versatile Disc - Read Only Memory: unità di archiviazione a supporto ottico rimuovibile in grado di contenere fino a 17 Gb di dati. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 61 Lettori di CD… Velocità di lettura Velocità di lettura… Transfer rate 1X 150KB/s 2X 300KB/s 10X 1,5MB/s 12X 1,8MB/s 16X 2,4MB/s 24X 3,6MB/s 36X 5,4MB/s 50X 7,5MB/s Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 62 31
  32. 32. …Lettori di DVD Velocità di lettura Velocità di lettura… Transfer rate 1X 1,35MB/s 2X 2,7MB/s 8X 10,8MB/s Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 63 Masterizzatore di CD-ROM e DVD-ROM Caratteristiche: Velocità di lettura e scrittura (es. 2X, 8X…) CD masterizzabili (single layer) Tipi: CD-R Scrivibili una sola volta CD-RW Riscrivibili fino a 1000 volte DVD masterizzabili (single o double layer) Tipi: DVD+R / DVD-R DVD+RW / DVD-RW DVD “Double layer” ±R/RW Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 64 32
  33. 33. Dischi Magneto Ottici • Un fascio Laser ad alta potenza riscalda la superficie “allentando” i cristalli metallici contenuti nel materiale • La testina magnetica orienta i cristalli del materiale allineandoli in una direzione per rappresentare il bit 0 o in quella opposta per rappresentare il bit 1 • Una volta raffreddata i cristalli si mantengono nella posizione in cui li ha orientati la testina magnetica • In lettura i cristalli consentono o meno alla luce del laser di passare attraverso di essi. • La luce laser riflessa dallo strato posteriore in alluminio è raccolta dal fotodiodo di lettura Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 65 Memorie Flash Una memoria flash è una memoria di tipo elettronico. La tecnologia di realizzazione è denominata EEPROM. La EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM). È una memoria ROM cancellabile e riscrivibile, mediante opportune tensioni e correnti elettriche applicate ai transistor che la compongono. I dati immagazzinati si mantenengono anche in assenza di alimentazione. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 66 33
  34. 34. Backup dei dati • Backup significa fare una copia dei propri dati per ovviare a eventuali malfunzio- namenti hardware o software. • Il backup deve essere fatto con regolarità • La copia di backup deve essere custodita in modo sicuro (armadi ignifughi, archi- viazione off-site…) • Nastri… formati: QIC, Travan, DAT, DLT Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 67 Backup dei dati (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 68 34
  35. 35. Memorie di massa Ricapitolando… I dischi permettono di immagazzinare dati rendendoli disponibili su richiesta dell'utente o del sistema operativo. tre tipi di dischi: dischi fissi, floppy disk e dischi ottici (CD-Rom e Dvd). I dischi fissi (hard disk) e i floppy disk sono dispositivi magnetici cui è possibile accedere tramite un'apposita testina di lettura/scrittura. Il floppy disk è una lamina magnetica inserita in un involucro di plastica. La superficie del floppy è divisa in tracce, paragonabili a cerchi concentrici, che a loro volta si dividono in settori; un disco fisso è costituito da un insieme di dischi magnetici impilati uno sull'altro e racchiusi in un contenitore metallico. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 69 Memorie di massa Ricapitolando… Il CD o il DVD è una memoria ottica costituita da un disco di plastica con un polimero dietro al quale è posta una lamina di alluminio che viene letto mediante un raggio laser. I dischi magneto-ottici in scrittura usano contemporaneamente una testina laser e una testina magnetica mentre in lettura si comportano come nromali memorie ottiche. Le Memorie Flash sono memorie EEPROM cancellabili e riscrivibili mediante l’applicazione di una tensione e/o di una corrente elettrica. I Nastri magnetici permettono il salvataggio di grosse moli di dati a costi molto bassi ma hanno lo svantaggio di essere ad accesso sequenziale e non casuale. Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 70 35
  36. 36. Memorie di massa Confronto… (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 71 Memorie di massa …Confronto… (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 72 36
  37. 37. Memorie di massa … Confronto (Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill) Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 73 Bibliografia Riferimenti bibliografici: Dennis P. Curtin, Kim Foley, Kunal Sen, Cathleen Morin – Informatica di Base (terza edizione) - McGraw-Hill 2005 Ugo Biader Ceipidor, C. M. Medaglia, F. Peruzzi, H. Sedehi – Informatica di Base, introduzione per le scienze sociali – Carocci 2004 Sawyer S. C., Williams B. K. – Tecnologie dell’informazione e della Comunicazione – McGraw-Hill 2002 Giacomo Cioffi, Vincenzo Falzone (a cura di) – Manuale di Informatica (quarta edizione) – Calderini 2002 Bruno Fadini, Carlo Savy – Programmazione dei calcolatori elettronici – Liguori 1984 Gian Luca Rossetti – Elementi di Informatica - McGraw-Hill 2004 Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie 74 37

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